Спосіб автоматичного керування роботою радіального згущувача

Винахід стосується автоматичного керування процесами зневоднення при збагаченні корисних копалин і може бути використаний для автоматизації процесу згущення пульп та суспензій в радіальних згущувача х. Відомий спосіб автоматичного керування роботою згущувача шля хом зміни витрат згущеної пульпи в залежності від висоти шару ущільненого осаду на дні згущувача [1]. Недоліком відомого способу є те, що при його застосуванні можливе значне накопичення твердого осаду на дні згущувача через те, що витрати згущеної пульпи не впливають на весь шар ущільненого осаду, а тільки на невелику його частину, яка знаходиться безпосередньо в вивантажувальній лійці згущувача. Збільшення подачі твердої фази ви хідної пульпи при незмінних витрата х згущеної пульпи, чи зменшення витрат згущеної пульпи навіть при незмінній подачі твердої фази ви хідної пульпи призводить до зросту висоти шар у ущільненого осаду на дні згущувача. Це, в свою чергу, призводить до різкого зросту навантаження на ферму згущувача, механічному пошкодженню ферми та пов'язаній з цим аварійної зупинки згущувача. При зменшені висоти шару ущільненого осаду з ти х же причин знизиться густина згущеної пульпи, яка вивантажується із згущувача. Відомий також, обраний як прототип, найбільш близький даному винаходу за технічною суттю та досягаємим результатом спосіб автоматичного керування роботою згущувача шля хом заміру навантаження на його ферму та регулювання витрат згущеного продукту [2]. Недоліком способу-прототипу є те, що характеристики залежності густини згущеного продукту чи висоти шар у ущільненого осаду в згущувачі від величини навантаження на його ферму не є однозначними, так як навантаження залежить і від швидкості обертання ферми; ця обставина спричиняє низьку якість" автоматичного керування роботою згущувача, призводить нерідко до механічного пошкодження ферми та аварійної зупинки згущувача. В основу винаходу поставлена задача підвищення надійності роботи згущувача за рахунок поліпшення якості автоматичного керування. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі автоматичного керування роботою згущувача шляхом виміру навантаження на його ферму для стабілізації висоти шару ущільненого осаду додатково контролюють швидкість обертання ферми згущувача та змінюють швидкість обертання ферми залежно від величини виміряного навантаження і швидкості обертання. При зростанні висоти шару ущільненого осаду на дні згущувача через збільшення подачі твердої фази з вихідною пульпою чи зменшення витрат згущеної пульпи, збільшиться спротив переміщенню гребків ферми в ущільненому осаді. Тим самим збільшиться навантаження на механічний та електричний привід ферми. Збільшення швидкості обертання ферми призведе до відповідного скорочення часу, необхідного для проходження ферми через одну й ту ж умовну точку на дні згущувача. За менший проміжок часу менше твердої фази встигне осісти на дно згущувача; зменшиться висота шару ущільненого осаду. На фіг.1 зображена схема здійснення заявленого способу, на фіг.2 - функціональна схема системи стабілізації висоти шару ущільненого осаду. Заявлений спосіб здійснюється таким чином (Дивись фіг.1). При збільшені кількості твердої фази, що поступає з вихідною пульпою у згущувача 1, починає зростати кількість осаду на дні згущувача. При цьому зростає навантаження на ферму 2 та її привід 3. Величина навантаження реєструється датчиком 4, який поступає в обчислювальний пристрій 6. Сигнал від датчика 4 в загальному випадку визначатиметься не тільки висотою шару ущільненого осаду, а й швидкістю обертання ферми. Тому додатково контролюють за допомогою датчика 5 швидкість обертання ферми, сигнал від якого теж поступає в обчислювальний пристрій 6. Обчислювальний пристрій 6 розраховує необхідну швидкість обертання ферми виходячи з завданого значення висоти шару ущільненого осаду та фактичних значень навантаження на ферму, і швидкості її обертання, та видає відповідний сигнал на регулятор швидкості обертання ферми 7 і її привід 3. Регулятор 7 за допомогою виконуючого пристрою 8 та приводу З збільшить відповідно швидкість обертання ферми 2. Кількість твердої фази, що переміщується кожним гребком до розвантажувальної лійки в центрі згущувача та загальне навантаження на ферму 2 зменшується. При цьому загальний обсяг твердої фази, що перегрібається всіма гребками ферми 2 за одиницю часу, залишиться попереднім, так як із зменшенням часу одного оберту збільшиться число обертів ферми 2 за одиницю часу. Зріст швидкості обертання ферми приведе до того, що проміжок часу між двома проходженнями її рами через одну й ту ж умовну точку згущувача скоротиться. За менший проміжок часу менша кількість твердої фази встигне осісти на дно згущувача. Висота осаду прийме нове (менше) усталене значення. Тим самим забезпечується сталість навантаження на ферму згущувача при зростанні обсягу твердої фази, що поступає в нього з вихідною пульпою. Так як скорочується час одного оберту ферми, то зростає число обертів ферми за одиницю часу. Загальний обсяг твердої фази, що перегрібається всіма гребками, залишиться таким, яким він був за попередньої швидкості обертання та з більшим навантаженням на ферму. В якості пристрою для контролю та автоматичного керування може бути використана система, функціональна схема якої наведена на фіг. 2. Датчик системи (чутли вий елемент ЧЕ) сприймає коливання (зміни) контрольованої величини Х (навантаження на ферму) та перетворює її у форму, зручн у для порівняння з сигналом завдатника 3 в елементі порівняння ЕП регулятора. В основу методу вимірювання навантаження ферми покладена залежність величини струму, що споживає електричний двигун приводу ферми, від висоти осаду та швидкості обертання ферми. Контроль величини струму електроприводу ферми здійснюється за допомогою трансформатора струму та спеціального вимірювального перетворювача. Коефіцієнт підсилення перетворювача може приймати чотири фіксовані значення, що відповідають чотирьом можливим значенням швидкості ферми. Установка потрібного коефіцієнту може здійснюватися як оператором, так і автоматично при переключанні швидкості обертання ферми. Уніфікований вихідний сигнал перетворювача пропорційний величині навантаження на ферму. Похибка контролю дорівнює ± 4%. Сигнал розпогодження (d ) підсилюється та перетворюється елементом ППЕ(*¢) регулюючого блоку регулятора. Регулятор за допомогою виконуючого елементу BE керує швидкістю обертання ферми У. Система змонтована на радіальному згущувачу П-30 збагачувальної фабрики. Аналіз динамічних характеристик показав, що співвідношення запізнення t та сталої часу Т для всіх режимів роботи згущувача менше 0,2. Тому в якості регулятора для системи автоматичної стабілізації висоти шару ущільненого осаду вибрали релейний регулятор. *¢=(підсилювально-перетворювальний елемент) Параметром настроювання двохпозиційного регулятора є зона нечутливості ( d х), яку для випадку, коли амплітуда авто коливань (ха) не перевищує 0 ,009 метри, визначили: dх = 0,05 × k o d × Z = 0,0044м, де k o d - коефіцієнт підсилення, Z - збурення. Значення коефіцієнту підсилення при розрахунках прийнято максимальним - 0,0016м/%, а відношення запізнення до сталої часу t /Т=0,1. Дослідження роботи системи під час випробувань при прийнятих настройках регулятора показали задовільну роботу системи. Система дозволить підвищити надійність роботи згущувача та забезпечити ритмічність його роботи, а також усунути позапланові його простої та зменшити витрати на проведення ремонтних робіт. Джерела інформації: 1. Головков Б. Ю., Колпиков Г. Г., Рейбман Л. А. Автоматизация калийных обогатительных фабрик. - М., Недра, 1983, С.68. 2. Clausing G. Automatisierter Schlamabzug aus einen Eindicker. // Bergakademie, 1970, 22, №10. - С.588-591. 3. Система "Сигнал-12". Техническое описание и инструкция по эксплуатации. -Запорожье: Запорожский филиал ВНИКИ "Цветметавтоматика", 1976.